Отбор значение для эволюции

Первое начало термодинамики исключает для изолированной системы все те процессы, в которых внутренняя энергия систем изменяется второе начало делает отбор более жестким—возможны лишь процессы, в которых энтропия изолированной системы (всей, в целом ), возрастает. Максимум энтропии и есть в этом случае условие равновесия. Каким путем система пришла к нему, термодинамика не исследует, хотя для хода химической эволюции путь имеет первостепенное значение. [c.297]

Следующее важное приобретение — сформирование механизмов обмена генетическим материалом, принадлежащим разным особям, по горизонтали , и возникновение на базе этого особей с рекомбинантным геномом. При генетических рекомбинациях новых генов в генофонде, как правило, не появляется. В этом их принципиальное отличие от мутаций. Значение генетических рекомбинаций в том, что в результате этого обеспечивается возможность объединения разных генов и создание разных вариантов генных сочетаний в геноме прокариотной клетки. Поскольку отбор действует на всю совокупность признаков организма, генетическая рекомбинация поставляет дополнительный материал для действия отбора, ускоряя таким образом процесс эволюции. [c.154]

Применение химического мутагенеза в рассмотренных и некоторых других системах естественного отбора является, наряду с решаемыми важными экспериментальными задачами, новым прямым средством изучения роли мутаций в эволюции. Принципиальное решение общей генетической проблемы значения мутаций в эволюции обещает получить экспериментально не только большую количественную определенность, но также теоретически важные заключения. Созидательное значение естественного отбора проявляется только при наличии дискретной генной организации. [c.33]

Отбор — вот, наконец, то ключевое понятие, которое поможет нам выразить истинное значение мутаций. Историю развития видов, или филогенез, следует связывать не с консервативным началом (устойчивость видов), а с расшатывающим наследственность принципом отбора мутантов. Мутанты, возникшие спонтанно или полученные искусственно (между ними трудно провести границу), служат материалом для дальнейшей эволюции. Менее жизнеспособные мутанты, пусть немногим хуже приспособленные, менее удачные исходные формы будут заглушены, вытеснены немногочисленными, но более приспособленными формами, которые всегда имеются в спектре мутантов . Они будут оставлены, отобраны как наиболее приспособленные и выживут это обусловит дальнейшее совершенствование приспособления, большее многообразие и развитие более высокой организации. [c.115]

В предьщущей главе было описано, каким образом Дарвин пришел к выводу о существовании у растений и животных наследственной изменчивости как при искусственном разведении, так и в природных популяциях. Он понимал, что наследственные изменения должны играть важную роль в процессе эволюции путем естественного отбора, но не мог предложить механизм, который объяснял бы их возникновение. Лишь после того как были вторично открыты законы Менделя о наследственности и объяснено их значение для понимания эволюции, ученые стали уделять должное внимание этому механизму. Современное объяснение изменчивости живых организмов — это результат синтеза эволюционной теории Дарвина и Уоллеса и генетической теории, основанной на законах Менделя. Сущность изменчивости, наследственности и эволюции теперь можно объяснить с помощью данных, полученных в одной из областей биологии, известной под названием популяционной генетики. [c.313]

Каждый день появляются все новые данные, свидетельствующие о большом разнообразии систем репарации ДНК, функционирующих как в прокариотических, так и в эукариотических клетках. Эволюция этих систем несомненно обусловлена особым значением метаболических путей, обеспечивающих сохранность и точность передачи наследственной информации. В то же время ясно, что никакая система передачи информации не может быть совершенной и допускает возникновение мутаций, которые могут выступать в роли сырья для естественного отбора. [c.127]

Ранние менделисты, подобно де Фризу, преуменьшали эффективность естественного отбора и подчеркивали первостепенное значение менделевских соотношений и мутаций в формовке эволюции. На некоторых дарвинистов это произвело такое впечатление, что они начали высказывать сомнения в обоснованности менделизма, и между этими двумя группами начались ожесточенные дебаты. Другие эволюционисты, понимая важность менделизма и таящиеся в нем возможности, вознамерились примирить его с дарвиновской теорией. Поскольку возникшая в результате их усилий синтетическая теория эволюции выходила за рамки механизмов, предложенных Дарвином, ее часто называют неодарвинизмом. Немалую роль в решении этой проблемы сыграл переход от рассмотрения последствий скрещивания между двумя особями к последствиям скрещивания между особями в популяциях менделевские соотношения превратились, таким образом, в частоты различных генотипов в дайной популяции, а генетические и эволюционные изменения выражались в изменениях частот соответствующих генов. В результате генетика превратилась в популяционную генетику, которая развивалась параллельно с неодарвинизмом. В дальнейших разделах настоящей главы дан обзор основных моментов этого развития и показано, как популяционная генетика пыталась ответить на ключевые вопросы, поставленные менделистами. [c.41]

Метод 2 (априорный предсказательный подход). Этот метод используют не для объяснения корреляций между фенотипическими признаками и экологической изменчивостью, а для того, чтобы предсказать, какими должны быть эти корреляции. В принципе он позволяет делать предсказания до проведения наблюдений. Подобного рода априорные эволюционные рассуждения часто бывают основаны на допущении, что естественный отбор — процесс оптимизирующий, т. е. что в некотором смысле он ведет к эволюции наилучших из возможных признаков. Инженеры и экономисты, которые также стремятся избрать наилучшие решения для конкретных технических или экономических проблем, разработали специальные методы, например теорию оптимального управления, и эти методы находят также применение и в биологии [34]. При использовании принципа оптимальности для решения любой проблемы должны быть выполнены следующие основные требования 1) все возможные решения данной задачи должны быть известны 2) каждому решению должно быть возможно приписать некоторые числа или сложные математические функции, соответствующие либо стоимости (у), либо цене (с) этого решения относительно какого-либо заранее заданного условия. Математическая задача принципа оптимальности состоит в том, чтобы среди значений у и с найти максимальное V или минимальное с. [c.61]

Соверщенно очевидно, что на культурную эволюцию оказывают влияние генетические признаки. Способность к обучению имеет важное значение для культурной эволюции, а эта способность, по крайней мере частично, обусловлена генетически. Кроме того, между генетической и культурной эволюцией существует, возможно, обратная связь. Такая обратная связь играет особенно большую роль в эволюции человека. Многие в настоящее время считают, что развитие различных видов активности, передаваемых культурным путем (например, использование орудий или язык), после того как оно стало возможным благодаря наличию определенной структуры головного мозга, обусловило давление отбора, способствовавшее дальнейшему развитию мозга, что в свою очередь создавало условия для новых успехов в области культурного развития. Прежде считалось, что все поведение человека целиком определяется культурой, без всякого участия генетических факторов. Теперь же, однако, представляется более вероятным, что мы наследуем не только способность к культурной эволюции, но и тенденцию или даже потребность в развитии определенных черт культуры, таких, как брак, танцы или язык. Во всех известных человеческих обществах наблюдаются эти черты, хотя их конкретные формы весьма разнообразны. [c.272]

Приведенные данные о транслокациях у человека имеют значение для оценки частоты мутаций, а также для оценки приспособленности, силы отбора и для теории эволюции. [c.96]

С точки зрения эволюции человеческого вида 5000 лет-ничтожный срок. Тот факт, что величина А может сойти на нет за такое короткое время при отсутствии отбора, предполагает, что по крайней мере для этого конкретного гаплотипа (HLA-A1, В8) его частота поддерживается на сравнительно высоком уровне действием отбора определенного типа [581]. Мы считаем весьма вероятным, что отбором можно объяснить также некоторые другие распространенные случаи неравновесия по сцеплению и что влияние недавно произошедшего слияния популяций не имеет большого значения. Определенные гаплотипы обладают, по-видимому, селективным преимуществом, и это поддерживает более высокую их частоту в популяции по сравнению с другими. Вместе с тем это [c.221]

Частотно-зависимый отбор в сочетании с неравновесием по сцеплению [1739]. Отбор может зависеть не только от относительных частот генотипов в популяции, но и от отношения абсолютного размера популяции к размерам ареала, т.е. от плотности популяции. Показано, что сбалансированный полиморфизм поддерживается отбором, зависящим от плотности, в широком диапазоне условий. В определенных обстоятельствах в полиморфной популяции может присутствовать большее число особей, чем в мономорфной. Еще важнее тот факт, что изменения плотности популяции могут привести к генетическим пертурбациям, которые имитируют эффекты генетического дрейфа (разд. 6.4). Изменения популяционной плотности имели большое значение для эволюции человека, например в неолите, когда он осваивал некоторые сельскохозяйственные приемы. Поэтому можно предположить, что отбор, зависящий от плотности, играл большую роль в эволюции нашего вида. [c.307]

Гомология хромосом и хромосомных сегментов человека и сравнительно далеких от него видов, не принадлежащих к приматам. Гомологии в структуре хромосом и порядке генов можно обнаружить не только у различных приматов, включая человека, но и у видов, находящихся в более отдаленном родстве друг с другом. Например, локусы, сцепленные у человека, проявляют тенденцию к сцеплению и у мыши, наиболее хорошо изученного в генетическом отношении млекопитающего [1910 1949]. Эти гомологии так сильны, что напрашивается вывод о сохранении различных групп сцепления у разных видов в результате действия естественного отбора. Такой вывод эквивалентен тезису о функциональном значении последовательности и порядка расположения генетического материала на уровнях более высоких, чем уровень отдельных генов (см. разд. 2.3 и 3.5.5). Х-хромосома оставалась почти неизменной на протяжении всей эволюции млекопитающих [156] в Х-хромосомах мыши и человека обнаружены гомологичные группы, состоящие по крайней мере из десяти сцепленных локусов [1910 1932]. Оно [156] рассматривал гипотезу, согласно которой причиной этого феномена могут быть инактивация Х-хромосом и дозовая компенсация. [c.14]

В теории нейтральности утверждается также, что большая часть внутривидовой изменчивости на молекулярном уровне, проявляющейся, например, в виде полиморфизма белков, нейтральна, и поэтому большинство полиморфных аллелей, имеющихся у какого-либо вида, поддерживается за счет мутационного процесса и случайной элиминации.. .. (Она) трактует полиморфизм белков и ДНК как переходную фазу молекулярной эволюции и отвергает представление, согласно которому большинство таких систем полиморфизма имеет адаптивное значение и в пределах вида поддерживается одной из форм балансирующего отбора . [c.20]

Однако отбор может эффективно действовать только тогда, когда изменчивость существует и имеет адаптивное значение. Сила отбора, а следовательно, направление и скорость эволюции ограничиваются степенью и природой изменчивости внутри популяции. Понимание механизма дифференциального воспроизведения зависит от существующего размаха изменчивости формы как морфологической, так и поведенческой. [c.73]

Тот факт, что в процессе эволюции у гоминид произошла столь радикальная модификация системы терморегуляции и была достигнута столь высокая ее эффективность, заставляет предполагать, что тепловой стресс играл у них немаловажное значение в отборе. Следовательно, необходимо определить условия, в которых может развиться тепловой стресс, и выяснить, каким образом ему можно противостоять. [c.134]

Разработка этой очень простой модели популяции привела к признанию двух основных стратегий в процессе эволюции. Если плотность популяций того или иного вида гораздо меньше переносимого объема, отбор будет направлен на увеличение способности вида к быстрому размножению. Поскольку пищи в таких условиях, хотя бы временно, имеется в достатке, темпы размножения приобретают для вида более важное значение, нежели способность к конкуренции за источники пищи. Можно сказать, что эволюция этого вида идет в направлении г-отбора. Когда же плотность популяций близка к переносимому объему, высокие темпы размножения теряют для вида свое значение. Все больше особей не могут найти себе места в популяции. [c.173]

Предположения, которые можно сделать относительно поведения при размножении на основании экологических коррелятов, приводятся в табл. 6.6 (разд. 6.4.1). Особенно важное значение имеют два взаимосвязанных последствия увеличения размеров животного. Первое состоит в том, что в результате совместного действия ряда факторов плодовитость животных должна уменьщаться, а вероятность выживания каждого детеныша увеличивается. Второе заключается в том, что отбор должен способствовать эволюции более сложного социального поведения — отчасти вследствие усиления родительской заботы [c.184]

Как показывает вся эта книга, история человеческой эволюции— не просто вопрос поисков и находок захватывающих воображение окаменелостей и построения генеалогических схем, но в первую очередь — выяснение того, как жили животные в прошлом чем они питались, каким было их социальное поведение и какими физиологическими характеристиками они обладали. Именно эти вопросы составляют суть эволюции как человека, так и любого другого вида. А это означает, что находка и таксономическое описание ископаемых видов гоминид являются лишь отправной точкой для выяснения происхождения человека. Такое же большое значение имеет и воссоздание образа жизни гоминид, ибо это — субстрат, на который воздействует естественный отбор, и одновременно результат этого воздействия. Таким образом, для изучения человеческой эволюции необходимо привлекать все области эволюционной биологии. Круг вопросов, касающихся эволюции человека, никоим образом не должен ограничиваться чисто человеческими характеристиками или искусственно сужаться по соображениям неполноты ископаемого материала . [c.336]

Поскольку пищевое поведение имеет первостепенное значение для выживания особи и включает сложную последовательность действий, каждое звено этой последовательности подвержено влиянию естественного отбора. Это приводит к максимальной эффективности каждого акта, и вся цепь может претерпевать бесконечные перестройки у разных видов. В связи с этим при изучении пищевого поведения нам приходится иметь дело с такими нервными механизмами, которые, может быть, наиболее прямо и оперативно отражают влияние сил эволюции на повседневную жизнь животного. [c.218]

Анализ вопроса этот автор начинает с рассмотрения возможных путей образования высокомолекулярных последовательностей — носителей информации . Роль последовательностей могут выполнять, например, остатки аминокислот, соединенные в полипептидные цепи. И белки и нуклеиновые кислоты — носители кода самоорганизация и эволюция должна начаться на уровне са-мовоспроизводящегося кода. Обсуждая вопрос о процессах сборки и распада поли.меров, протекающих в ящике конечного объема, через стенки которого могут втекать и вытекать мономерные единицы (высоко- и низкоэнергетические), Эйген приходит к выводу, что при oт yт твии самоинструктирования ожидаемое значение числа цепей с любой данной последовательностью практически равно нулю. Необходимо придать динамические свойства носителям информации , а в теории отбора должен фигурировать параметр, выражающий селективное преимущество через молекулярные свойства. [c.383]

При Qm = Хт = п, Т. С. произошел бы полный отбор главных копий , но дальнейшая эволюция прекратилась бы. Для эволюции необходимы мутации, т. е. значение Qm, меньшое 1, но большее некоторого Значение Qmin находится из условия Жт = О, т. е. согласно (17.13), = Е1фт. Имеем [c.541]

Значимость этого фактора состоит не только в общеизвестных проблемах, связанных с загрязнением окружающей среды вредными веществами. Не меньщее значение имеет сам факт появления на нащей планете многочисленных искусственно созданных веществ, что может абсолютно непредсказуемым образом сказаться на эволюции биосферы. Частным примером, иллюстрирующим возможную роль этого нового антропогенного фактора естественного отбора, может служить хорошо известный феномен ускоренного формирования новых резистентных штаммов микроорганизмов, которое индуцируется появлением все новых и новых лекарственных средств. [c.52]

Глава 6 составляет более чем четверть полного объема книги и является монографией в монографии . В ней рассматривается чрезвычайно важная и сложная проблема отбора волновых чисел валиковых течений. Здесь вводится ряд ключевых понятий, которые затем постоянно используются в дискуссии процесс отбора, реализованное и оптимальное (предпочтительное) волновое число, селективные и противоселективные факторы. Они оказываются весьма полезными, несмотря на то, что им не дается строгого формального определения. Вначале описывается поведение волновых чисел конвективных валов в течениях, которые развиваются из шумовых начальных возмущений. После обсуждения некоторых критериев, предложенных для отыскания оптимального волнового числа, и рассмотрения устойчивости валиковых течений детально анализируются некоторые конкретные конфигурации течений и сценарии эволюции, которые приводят к установлению определенного значения волнового числа и известны под названием механизмов отбора . На основе представления о селективных и противоселективных факторах этот анализ показывает, что рассмотренные ситуации образуют целостную непротиворечивую картину процессов отбора. Такой подход устраняет кажущееся противоречие между волновыми числами, выработанными различны- [c.10]

Известно, что полоса волновых чисел, в пределах которой валы устойчивы, бывает во многих случаях широкой, тогда как наблюдаемые волновые числа обычно занимают малую часть этой полосы, и их распределение имеет пик при некотором оптимальном волновом числе. Конкретные механизмы отбора приводят к конкретным конечным состояниям структур с окончательными волновыми числами, вообще говоря, отличными от оптимального. Мы ввели определения, четко различающие предпочтительное (оптимальное) волновое число и конкретные реализованные (окончательные) волновые числа валиковых структур, и использовали понятия селективных и противоселективных факторов. Предпочтительное волновое число проявляет себя как внутренняя характеристика валиковой конвекции, в то время как противоселективные факторы определяются степенью упорядоченности структуры (если слово упорядоченность употребляется в некотором обобщенном смысле, разъясненном в п. 6.5.9). В частности, присутствие структурных дефектов (в широком смысле слова) облегчает перестройку волнового числа валов к оптимальному значению. Наш подход позволил систематизировать разнообразные ситуации, отличающиеся силой противоселективных факторов, объяснить с единой точки зрения наблюдаемые различия между волновыми числами, реализуемыми в различных случаях, и найти способ вычисления оптимального волнового числа. Стало ясно, что реализованные волновые числа не обязательно совпадают с оптимальным волновым числом, поскольку эволюция течения к оптимальному состоянию может остановиться на той или иной стадии. [c.217]

К природным ресурсам научного и к у л ь т у р н о-э стетич. значения относятся типичные ландшафты, редкие и достопримечательные объекты живой и неживой природы, нанр. опорные геологич. обнажения, живописные местности, места отдыха трудящихся, полосы вдоль торных туристских путей и т. п. Такие Р. п. подлежат сбережению и улучшению как характерные или как уникальные примеры природных условий, ценные в научном, культурно-познавательном или оздоровительном отношении для современников и последующих поколений. Законы об охране природы определяют различные формы охраны этих Р. н. (зановеднпки, заказники, охраняемые урочища, памятники природы) и различные режимы охраны (изъятие из эксплуатации всего комплекса Р. п. навечно в заповедниках, частичное и на определенные сроки — в заказниках). Охране подлежат также редкие и исчезающие растения и животные, т. к. каждый биологич. вид представляет собою итог сложной эволюции и отбора и обладает совокупностью качеств, к-рые могут оказаться полезными в будущем даже для непредвиденных сегодня целей (в связи с развитием селекции, кибернетики, бионики). [c.443]

Значение изменчивости в популяциях едва ли возможно переоценить. Для того чтобы естественный отбор мог действовать, члены популяций должны отличаться друг от друга. Выше уже говорилось, что существуют два источника изменчивости генетический и зависящий от среды, или негенетический. В эволюции главную роль играет первый источник. Как непрерывная, так и прерывистая изменчивость, как мелкие, так и крупные различия имеют одну и ту же — генетическую основу, т. е. определяются генами. В соответствии с теорией слитной наследственности генетическая изменчивость утрачивается в результате гибридизации. Тот факт что генетическая изменчивость существует в природе, был одной из причин отказа от этой теории. Теория же корпускулярной на следственности позволяет объяснить передачу отдельных признаков от родителей потомкам без утраты изменчивости. Английский математик Дж. Харди и немецкий генетик Г. Вайнберг независимо-друг от друга установили это в 1908 г. Они показали, что в отсутствие факторов, способных повысить или понизить изменчивость,, имеющаяся в данной популяции изменчивость будет оставаться на исходном уровне. Эта концепция известна как формула (или закон) Харди — Вайнберга. [c.78]

Предмет популяционной генетики составляют явления наследственности в группах организмов в целом. Ее интересует не механизм наследственности как таковой, а его роль в эволюции популяций. Популяционная генетика занимается изучением влияния, оказываемого на наследственность мутационным процессом, рекомбинациями и отбором, а также значениями при этом величины популяции, типа скрещивания, продолжительности жизни отдельных особей и т. п. Кроме того, она рассматривает воздействия на генетический состав популяции таких явлений, как сцепление, множественный аллелизм, сцепло.нность с полом, и других подобных процессов. Поскольку все эти- явления могут вызывать изменения в популяции, изучение органической эволюци неизбежно связано с изучением генетики популяций. [c.125]

Конечные размеры популяции (гл. 7) и неслучайность скрещивания (гл. 8) приводят к тому, что каждое поколение представляет собой до некоторой степени случайную выборку из предыдущего. Это означает, что элиминация или сохранение генов в данной популяции носит отчасти случайный характер. Вероятность того, что данный ген сохранится в популяции или будет элиминирован, зависит от его частоты, которая определяется мутационным процессом, отбором и потоком генов. Но в популяциях в разные годы могут происходить случайные флуктуации, которые не представ-, 1яют собой результата отбора. Эти флуктуации редко вызывают длительные эволюционные изменения, но они не позволяют популяции достигнуть ее максимальной приспособленности. Случайные явления могут иметь эволюционное значение лишь при условии, что некоторое число важных генных комбинаций будет полностью элиминировано из популяции. Вероятность того, что это произойдет, даже при такой небольшой численности популяции, как 100 особей, очень мала. Сомнительно, чтобы случайный дрейф генов (так называется это явление) был когда-либо важным фактором эволюции. Мы вернемся к этим вопросам в следующей главе. [c.166]

В 1960-е годы была обнаружена громадная генетическая изменчивость на уровне белков и соответственно ДНК. С помощью методов определения аминокислотных последовательностей удалось выявить различия между гомологичными белками разных видов, а также между родственными белками одних и тех же видов. Изучение генетического кода вскрыло новые источники изменчивости, нуждающиеся в дальнейшем исследовании. Огромное количество ДНК, обнаруженное в эукариотической клетке (разд. 2.3.1.1), породило вопрос о функции избыточной ДНК и возможной причине этого феномена. Связаны ли большое количество ДНК и ее значительная изменчивость с естественным отбором, как это предполагалось неодарвинов-ской теорией эволюции, или же на молекулярном уровне большее значение имеют случайные процессы Если бы решающим фактором был, как это предполагалось общепринятой синтетической теорией, отбор, то его действие испытывало бы огромное число сайтов ДНК. [c.21]

ТОГО или иного фактора для темпов эволюционного nfioue a. Одним из этих факторов является интенсивность и направление отбора если интенсивность отбора невысока или если он имеет сильно выраженный стабилизирующий характер, скорость эволюционных изменений будет низкой. Если новые признаки благоприятны иди возникают в период экологических сдвигов, скорость эволюции будет высокой. Согласно классическому дарвинизму, скорость эволюции определяется главным образом интенсивностью отбора, чем, однако, нельзя объяснить постоянство или низкую величину скорости эволюционного процесса. Другими факторами скорости эволюции являются частота и характер мутаций, а также размер популяции и характер ее воспроизведения. По мнению Гулда и др., если популяции, удовлетворяющие всем этим условиям, подвергаются быстрым эволюционным изменениям, то значение естественного отбора уменьшается. [c.318]

Анализ темпов эволюции соответственно по формуле (1) и диаграммам приводит, таким образом, к выводу о резко неравномерном темпе эволюционного совершенствования — быстром изменении площадей диаграмм до достижения предельных значений Ij замедлением скорости роста /j при переходе от Kj-To к Kj+i-Щ критерию отбора, и, наконец, неопределенно долгой задержке эволюционирующей системы в состоянии / ,тах= 2/j-,max (см. 0 неравномсрности темпов эволюции работу Н. Н. Иорданского (122]). [c.33]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология